DE10163648A1

DE10163648A1 - Interactive projection and input system

Info

Publication number: DE10163648A1
Application number: DE2001163648
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Frank; Guenter Werner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-03
Also published as: AU2002362160A1; WO2003056504A1

Abstract

The invention relates to an interactive projection system comprising a projection wall (2) onto which images can be projected and which contains at least one input area (9) for inputs from system users, in addition to an image recording and evaluation device (5-8) recognizing touch-based actuations of the input area (9). According to the invention, projected images can be seen on the rear side of the projection wall in the direction of projection. Said side is provided for touch-based actuation of the input area, whereby image projection is not impeded by inputs. An input system, which is independent from the projection system can be used with said system and comprises an input surface containing an input area and an image recording and evaluation device recognizing a touch-based actuation of the input areas. According to the invention, the image recording and evaluation device consists of at least one imaging device (5,6) whose imaging axis extends parallel to the input surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein interaktives Projektionssystem mit einer Projektionswand, auf die Bilder projizierbar sind, welche wenigstens einen Eingabebereich für Eingaben durch Systembenutzer enthält, und mit einer Berührungsbetätigungen des Eingabebereichs erkennenden Bildaufnahme- und -auswertungseinrichtung sowie ein in diesem System verwendbares Eingabesystem. The invention relates to an interactive projection system with a projection screen the images can be projected, which have at least one input area for inputs by system users, and with a touch of the Image acquisition and evaluation device recognizing input area and an in input system usable in this system.

Projektionssysteme solcher Art sind aus der EP 0 055 366 A2, der DE 197 08 240 A 1 sowie der WO 95/34881 bekannt. Das auf die Projektionswand zu projizierende, z. B. Textinformation enthaltende Bild wird durch einen Rechner erzeugt. Die Bildaufnahme- und -auswertungseinrichtung steht mit dem Rechner in Verbindung, wobei vor allem die Auswertungskomponenten dieser Einrichtung durch Software gebildet sind. Eine elektronische Kamera erfasst das auf die Projektionswand geworfene Bild. Die Bildaufnahme- und -auswertungseinrichtung untersucht, ob in einem Eingabebereich ein Finger eines Benutzers oder ein durch diesen verwendeter Zeigestab erscheint und erzeugt ein Schaltsignal, welches eine dem betreffenden Eingabebereich zugewiesene Rechnerfunktion auslöst, z. B. einen Wechsel des zu projizierenden Bildes. Der Finger des Benutzers bzw. der Zeigestab ist insoweit mit einem auf einem Computerbildschirm bewegbaren Mauszeiger gleichzusetzen. Projection systems of this type are known from EP 0 055 366 A2 and DE 197 08 240 A1 and WO 95/34881 known. The one to be projected onto the projection screen, e.g. B. An image containing text information is generated by a computer. The Image recording and evaluation device is connected to the computer, wherein especially the evaluation components of this facility are formed by software are. An electronic camera captures the image thrown on the projection screen. The image recording and evaluation device examines whether in a Input area a finger of a user or a pointing stick used by this appears and generates a switching signal that corresponds to the one in question Input area assigned computer function triggers e.g. B. a change to projecting image. To this extent, the user's finger or the pointer is on to equate a movable mouse pointer with a computer screen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Projektionssystem der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das gegenüber den bekannten Systemen dieser Art eine störungsfreiere Bildprojektion- und -auswertung ermöglicht. The present invention has for its object a new projection system to create the type mentioned above, compared to the known systems this type enables trouble-free image projection and evaluation.

Das diese Aufgabe lösende Projektionssystem nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder auf der in Projektionsrichtung hinteren Seite der Projektionswand sichtbar sind und diese Seite für Berührungsbetätigungen des Eingabebereichs vorgesehen ist. The projection system according to the invention which achieves this object is thereby characterized in that the images on the rear side of the projection direction Projection screen are visible and this page for touch operations of the Input area is provided.

Bei dem System nach dem Stand der Technik erfolgen Eingaben auf der Projektionsseite, wobei der Systembenutzer störend in den Projektionskegel eingreift. Durch die Erfindung wird ein solcher Eingriff vermieden. Ferner lässt sich das neue System vorteilhaft in Fällen anwenden, in denen der Systembenutzer zu den Systemkomponenten, außer zu der Projektionswand, möglichst keinen Zugang haben soll. Als Projektionswand kann z. B. eine Schaufensterscheibe dienen, wobei von innen Projektionsbilder auf die Scheibe geworfen werden. Ein interessierter Betrachter kann nun von außen Eingaben vornehmen und hierdurch z. B. weitere Informationen durch Wechsel des Projektionsbildes erhalten. In the system according to the prior art, entries are made on the Projection side, the system user interfering with the projection cone. Through the Such an intervention is avoided according to the invention. The new system can also be used use advantageously in cases where the system user to the System components, except for the projection screen, should have no access if possible. As Projection screen can e.g. B. serve a window pane, from the inside Projection images are thrown onto the window. An interested viewer can now from Make entries outside and thereby z. B. further information Receive change of projection image.

Entsprechend der vorangehend beschriebenen Ausführungsform kommt also eine durchsichtige Projektionswand in Betracht, wobei die Projektionswand insbesondere ein Teil einer Fensterscheibe sein kann. Daneben erscheint die Verwendung eines durchscheinenden Materials, z. B. einer dünnen Textil- oder Kunststofflage, ohne weiteres denkbar. Eine Glasscheibe kann innenseitig mit einer durch Lichtstreuung die Erzeugung des Projektionsbildes fördernden Folie oder einem solchen Belag versehen sein oder ein Hologramm aufweisen. In accordance with the embodiment described above, one comes transparent projection screen into consideration, the projection screen in particular can be part of a window pane. The use of a appears next to it translucent material, e.g. B. a thin textile or plastic layer without more conceivable. A pane of glass can be covered on the inside with light scattering Generation of the projection image promoting film or such a coating be or have a hologram.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Bildaufnahme- und -auswertungseinrichtung eine Abbildungseinrichtung mit einer sich schräg zu Projektionswand erstreckenden optischen Achse derart auf, dass in das Gesichtsfeld der Abbildungseinrichtung neben dem projizierten Bild nur ein den Zeigefinger umfassender Teil des Armes eines auf die Berührungsbereiche etwa senkrecht zur Projektionswand zugreifenden Benutzers fällt. Bei dieser Ausführungsform wird das durch die Bildaufnahme- und -auswertungseinrichtung bei Abwesenheit des Betrachters erfasste Projektionsbild nur durch den Arm des Benutzers verändert. Zur Erkennung einer Berührungsbetätigung kann vorteilhaft ein Differenzbildauswerfverfahren durchgeführt werden, bei dem der Informationsgehalt von Bildpunkten eines elektronisch gespeicherten Standardbildes ohne Berührungsbetätigung mit den entsprechenden Bildpunkten eines Istbildes verglichen und so eine bildliche Veränderung des Eingabebereichs durch die Hand des Benutzers erfasst wird. In one embodiment of the invention, the image acquisition and -evaluation device an imaging device with an inclined to the projection wall extending optical axis such that in the field of view of Imaging device next to the projected image only a part of the index finger Arm one on the contact areas approximately perpendicular to the projection screen accessing user falls. In this embodiment, this is and evaluation device detected in the absence of the viewer Projection image only changed by the user's arm. To detect a A differential image ejection process can advantageously be carried out by touch operation, in which the information content of pixels of an electronically stored Standard picture without touch operation with the corresponding pixels of an actual image and thus a visual change in the input area is grasped by the hand of the user.

Neben einer Differenzbildauswertung kann die Bildaufnahme- und -auswertungseinrichtung zur Erkennung oder Betätigung der Eingabebereiche auch anhand einer Umrisserkennung oder/und Auswertung von Helligkeits- oder Farbunterschieden vorgesehen sein. In addition to a differential image evaluation, the image acquisition and -evaluation device for recognizing or actuating the input areas also using a Outline detection and / or evaluation of differences in brightness or color be provided.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Bildaufnahme- und -auswertungseinrichtung wenigstens eine Abbildungseinrichtung mit einer sich parallel zur Projektionswand erstreckenden Abbildungsachse auf. Vorteilhaft lässt sich bei dieser Ausführungsform ein streifenförmiger, längsseits an die Projektionswand angrenzender Gesichtsfeldausschnitt auswerten, welcher neben einem geeignet auswählbaren, von Konturen und Linien freien Hintergrund ggf. nur den auf einen Eingabebereich gerichteten Zeigefinger enthält. In a further embodiment of the invention, the image recording and evaluation device at least one imaging device with a parallel to the Projection wall extending axis of imaging. This can be advantageous Embodiment a strip-shaped, alongside the projection screen Evaluate the adjacent field of view, which is suitable next to one selectable background, free of contours and lines, possibly only on one Includes input area directed index finger.

Zweckmäßig ist die optische Abbildungsachse auf einen solchen Hintergrund gerichtet, gegen den sich der Zeigefinger in Helligkeit und Farbe abhebt, wobei Helligkeitsunterschiede durch geeignete Beleuchtung des Fingers noch betont werden können. Im Falte der Verwendung eines Schaufensters als Projektionswand könnte den Hintergrund z. B. ein dunkler matter, diffus streuender Fensterrahmen bilden, zu dem der Finger in Helligkeit und ggf. Farbe im Kontrast steht. The optical imaging axis on such a background is expedient directed against which the index finger stands out in brightness and color, whereby Differences in brightness can be emphasized by suitable lighting of the finger can. In the fold the use of a shop window as a projection screen could Background z. B. form a dark matt, diffusely scattering window frame to which the finger contrasts in brightness and possibly color.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Bildaufnahme- und -auswerfeinrichtung zur Bestimmung der Position eines bestimmten Punktes des abgebildeten Zeigefingers des Benutzers vorgesehen sein und z. B. die Spitze oder den Schwerpunkt des Fingers ermitteln. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine höhere Auflösung in bezug auf die Zuordnung der Fingerposition zu dem Eingabebereich. In a further embodiment of the invention, the image acquisition and -Ejection device for determining the position of a specific point of the imaged Forefinger of the user may be provided and z. B. the top or focus of the Determine fingers. This measure results in a higher resolution in relation the assignment of the finger position to the input area.

Vorteilhaft weist die Bildaufnahme- und -auswerfeinrichtung wenigstens einen in Projektionsrichtung im Halbraum hinter der Projektionswand angeordneten Umlenkspiegel und eine im Halbraum vor der Projektionswand angeordnete, auf den Umlenkspiegel gerichtete Kamera auf. Die Kamera ist so vor unerwünschten Zugriffen von außen geschützt. Andererseits ließe sich die Kamera verhältnismäßig zugriffssicher auch vor der Schaufensterscheibe innerhalb des Schaufensterrahmens unterbringen. The image recording and ejection device advantageously has at least one in Projection direction arranged in the half space behind the projection screen Deflecting mirror and one arranged in the half space in front of the projection screen Deflecting mirror facing camera. The camera is thus protected against unwanted access protected from the outside. On the other hand, the camera could be proportionate access-safe also in front of the window pane within the window frame accommodate.

In dem vorangehend beschriebenen interaktiven Projektionssystem sowie unabhängig davon lässt sich das eingangs erwähnte Eingabesystem verwenden, das eine Eingabebereiche enthaltende Eingabefläche und eine Berührungsbetätigung der Eingabebereiche erkennende Bildaufnahme- und -auswerfeinrichtung aufweist, und dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahme- und -auswerfeinrichtung wenigstens eine Abbildungseinrichtung mit einer sich parallel zu der Eingabefläche erstreckenden Abbildungsachse umfasst. Die Eingabefläche dieses Eingabesystems kann nicht nur durch Rückprojektion erzeugte Bilder aufweisen, sondern auch durch Aufprojektion, durch eine Bildröhre, z. B. eines EDV-Monitors oder Bilder, die in anderer Weise temporär erzeugt sind. Alternativ kann die Eingabefläche mit einem dauerhaften, statischen Bild versehen sein, das neben Bildinformationen z. B. Textinformationen enthält, z. B. einen Fahrplan. In the interactive projection system described above as well irrespective of this, the input system mentioned at the beginning, the one Input area containing input areas and a touch operation of the Has input areas recognizing image recording and ejecting device, and characterized in that the image pickup and ejection device at least one imaging device with a parallel to the input surface extending imaging axis. The input surface of this input system can have not only images generated by rear projection, but also by Projection, through a picture tube, e.g. B. a computer monitor or pictures in other Way temporarily generated. Alternatively, the input area can be marked with a be provided with a permanent, static image which, in addition to image information, e.g. B. Text information contains, e.g. B. a timetable.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will now be described with reference to exemplary embodiments and the enclosed drawings relating to these exemplary embodiments are explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein interaktives Projektionssystem nach der Erfindung in einer schematischen Darstellung, Fig. 1 shows a first embodiment for an interactive projection system according to the invention in a schematic representation,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Projektionssystem nach der Erfindung, Fig. 2 shows a second embodiment of a projection system according to the invention,

Fig. 3 eine die Funktion der Projektionssysteme von Fig. 1 und 2 erläuternde Darstellung, und Fig. 3 is an explanatory view of the operation of the projection systems of Figs. 1 and 2, and

Fig. 4 eine Teilansicht eines dritten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Projektionssystem. Fig. 4 is a partial view of a third embodiment for a projection system according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine Schaufensterscheibe 1. Ein mittlerer Abschnitt der Schaufensterscheibe 1 bildet eine durchsichtige Projektionswand 2, in die ein Hologramm eingearbeitet ist. Von außen gesehen hinter dem Schaufenster im Gebäudeinneren ist ein Projektor 3 angeordnet. Der Projektor 3 enthält ein Display zur Erzeugung von Bildern, die er auf die Projektionswand 2 wirft. Fig. 1 shows a display window 1. A central section of the window pane 1 forms a transparent projection wall 2 , into which a hologram is incorporated. A projector 3 is arranged from the outside behind the shop window inside the building. The projector 3 contains a display for generating images which it throws onto the projection wall 2 .

Der Projektor 3 ist mit einem Rechner 4 verbunden, welcher Daten für die Bilderzeugung auf dem genannten Display liefert. In der Mitte an einem oberen Rahmenteil und einem seitlichen Rahmenteil des Schaufensters (Rahmenteile nicht gezeigt) ist jeweils eine elektronische Kamera 5 bzw. 6 angebracht. Die optische Achse ihrer Abbildungseinrichtungen erstreckt sich im Abstand von wenigen Zentimetern jeweils parallel zur Projektionswand 2, wobei die optischen Achsen bei diesem Ausführungsbeispiel zueinander genau senkrecht stehen. Abweichend von der vorangehend beschriebenen Kameraanordnung könnten die Kameras auch in den Rahmenecken platziert oder mehr als zwei Kameras vorgesehen sein. The projector 3 is connected to a computer 4 , which provides data for image generation on the aforementioned display. In the middle of an upper frame part and a side frame part of the shop window (frame parts not shown), an electronic camera 5 or 6 is attached in each case. The optical axis of their imaging devices extends parallel to the projection wall 2 at a distance of a few centimeters, the optical axes being exactly perpendicular to one another in this exemplary embodiment. In a departure from the camera arrangement described above, the cameras could also be placed in the frame corners or more than two cameras could be provided.

Die elektronischen Kameras 5 und 6 sind über einen Multiplexer 7 verbunden, welcher die Signale beider Kameras vorverarbeitet und dem Rechner 4 zuleitet. The electronic cameras 5 and 6 are connected via a multiplexer 7 , which pre-processes the signals from both cameras and feeds them to the computer 4 .

Das Bezugszeichen 8 weist auf eine Bildauswertungseinrichtung hin, die in Verbindung mit dem Rechner 4 durch im Rechner installierte Software gebildet ist. The reference numeral 8 indicates an image evaluation device which is formed in connection with the computer 4 by software installed in the computer.

Bei 9 ist auf der Projektionswand 2 ein Eingabebereich zur Berührung durch einen Finger 10 eines Betrachters auf der Außenseite des Schaufensters vorgesehen, welcher ein von innen durch den Projektor 3 auf die Projektionswand 2 geworfenes Bild betrachtet, das z. B. Textinformationen über das zu dem Schaufenster gehörende Handelsgeschäft enthalten kann. Die Berührungsbereiche brauchen auf der Projektionswand 2 nicht wie gezeigt durch eine Rahmenabbildung kenntlich gemacht, sondern nur virtuell vorhanden und im Rechner 4 durch Programmierung abgelegt zu sein. At 9 , an input area is provided on the projection wall 2 for touch by a finger 10 of a viewer on the outside of the shop window, which looks at an image thrown from the inside by the projector 3 onto the projection wall 2 . B. may contain text information about the shop belonging to the shop window. The contact areas do not need to be identified on the projection screen 2 by a frame image as shown, but only exist virtually and are stored in the computer 4 by programming.

Der Betrachter wird durch die Textinformationen ggf. zu Eingaben aufgefordert, damit er z. B. durch Wechsel des auf die Projektionswand 2 geworfenen Bildes weitere Informationen erhält. The viewer may be prompted for input by the text information so that he can, for. B. receives more information by changing the image thrown on the projection screen 2 .

Zwecks Eingabe berührt der Betrachter den Eingabebereich 9 mit dem Zeigefinger 10, der nun im Gesichtsfeld der Kameras 5 und 6 erscheint. For the purpose of input, the viewer touches the input area 9 with the index finger 10 , which now appears in the field of view of the cameras 5 and 6 .

Gemäß Fig. 3 wertet die Bildauswertungseinrichtung 8 einen Bildausschnitt 11 des Bildes der Kamera 5 sowie einen Bildausschnitt 12 des Bildes der Kamera 6 aus. Diese Bildausschnitte entsprechen Gesichtsfeldausschnitten, die längs an die Projektionswand 2 bzw. Schaufensterscheibe 1 angrenzen und jeweils einen Rahmenteil des Schaufensters 1 zum Hintergrund haben. Die Bildausschnitte 11 und 12 liegen in dem Ausführungsbeispiel auf der optischen Achse der jeweiligen Abbildungseinrichtung der elektronischen Kameras 5 und 6 und sind so ausgerichtet, dass die betreffenden Randseiten der Projektionswand 2 jeweils in der Mitte des Gesichts- bzw. Abbildungsfeldes liegen. Abweichend hiervon wäre zur Festlegung entsprechender Bildausschnitte der gesamte Abbildungsbereich der Kamera verwertbar, und die Kamera ließe sich so ausrichten, dass irgendeine Abbildungsachse parallel zum Schaufenster verläuft. Vertikale Begrenzungen der Projektionswand 2 sind in Fig. 3 durch Linien 13 und 14 und horizontale Begrenzungen der Projektionswand durch Linien 15 und 16 angedeutet. In den Bildausschnitten 11 und 12 erscheint eine Zeigefingerabbildung 17 bzw. 17'. According to FIG. 3, the image evaluation device 8 evaluates an image section 11 of the image of the camera 5 and an image section 12 of the image of the camera 6 . These image sections correspond to fields of view that are longitudinally adjacent to the projection wall 2 or window pane 1 and each have a frame part of the window 1 as a background. In the exemplary embodiment, the image sections 11 and 12 lie on the optical axis of the respective imaging device of the electronic cameras 5 and 6 and are aligned in such a way that the respective edge sides of the projection wall 2 each lie in the center of the face or imaging field. Deviating from this, the entire imaging area of the camera could be used to determine corresponding image sections, and the camera could be aligned in such a way that any imaging axis runs parallel to the shop window. Vertical boundaries of the projection screen 2 are indicated in FIG. 3 by lines 13 and 14 and horizontal boundaries of the projection screen by lines 15 and 16 . An index finger image 17 or 17 'appears in the image sections 11 and 12 .

Der Rechner 4 ermittelt Koordinaten X' und Y', unter denen die Zeigefingerabbildung 17 in den Bildausschnitten 11 und 12 erscheint. Die Koordinaten X' und Y' beziehen sich auf einen bestimmten Punkt des Fingers, z. B. seinen Schwerpunkt oder die Fingerspitze. The computer 4 determines coordinates X 'and Y' under which the index finger image 17 appears in the image sections 11 and 12 . The coordinates X 'and Y' refer to a certain point on the finger, e.g. B. his focus or fingertip.

Die die Position des Fingers vor der Projektionswand 2 eindeutig kennzeichnenden, den Kamerabildern entnommenen Koordinaten X' und Y' werden im Rechner 4 in karthesische, auf die Projektionswand bezogene Koordinaten X, Y überführt. Auch der Eingabebereich 9 ist rechnerintern in solchen karthesischen Koordinaten abgelegt. The coordinates X 'and Y' which clearly identify the position of the finger in front of the projection screen 2 and which are taken from the camera images are converted in the computer 4 into Cartesian coordinates X, Y relating to the projection screen. The input area 9 is also stored internally in such Cartesian coordinates.

Der durch den Fensterrahmen gebildeten Hintergrund ist in dem betreffenden Ausführungsbeispiel dunkel, so dass sich der Finger deutlich vor ihm abhebt. Im Rechner 4 erfolgt eine Diskriminierung des Hintergrundes, was die Bestimmung der Position des Fingers erleichtert. Ferner kann die Innenfläche des Rahmens geneigt sein, so dass störende Lichtreflektionen vermieden werden. The background formed by the window frame is dark in the exemplary embodiment in question, so that the finger stands out clearly in front of it. The background 4 is discriminated in the computer 4 , which makes it easier to determine the position of the finger. Furthermore, the inner surface of the frame can be inclined so that disturbing light reflections are avoided.

Stellt der Rechner 4 fest, dass eine Fingerabbildung 17 bzw. 17' in den Bildausschnitten 11 und 12 erscheint und die ermittelte Fingerposition in einen Eingabebereich fällt, kann ein Schaltsignal ausgelöst werden, das maßgebend für weitere, vom Rechner 4 ausgeführte Arbeitsschritte ist. Wie bereits erwähnt, kann durch dieses Schaltsignal ein Bildwechsel des auf der Projektionswand 2 erzeugten Projektionsbildes ausgelöst werden, wobei das neue Bild wiederum Eingabebereiche für weitere Schalteingaben enthalten kann. If the computer 4 determines that a finger image 17 or 17 'appears in the image sections 11 and 12 and the determined finger position falls into an input area, a switching signal can be triggered which is decisive for further work steps carried out by the computer 4 . As already mentioned, an image change of the projection image generated on the projection wall 2 can be triggered by this switching signal, wherein the new image can in turn contain input areas for further switching inputs.

Maßgebend für das vorangehend erwähnte Schaltsignal ist die Registrierung eines Zugriffs auf den Eingabebereich, also ein Zustandwechsel. Daneben sind weitere, andere Computerfunktionen auslösende Schaltsignale erzeugbar. Verharrt z. B. der Zeigefinger länger als eine vorgeschriebene Dauer auf den Eingabebereich, so kann damit ein weiteres Schaltsignal verknüpft sein. Zweimaliges Antippen des Eingabebereichs, wobei der Finger innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens zweimal in dem Bildausschnitt 11, 12 erscheint, kann z. B. dem Doppelklick mit einer Computermaus entsprechen. Auf diese Weise lassen sich alle durch eine Computermaus erzeugbaren unterschiedlichen Signale bilden. Decisive for the switching signal mentioned above is the registration of an access to the input area, that is, a change of state. In addition, other switching signals that trigger other computer functions can be generated. Persists e.g. If, for example, the index finger on the input area is longer than a prescribed duration, another switching signal can be linked to it. Double tapping on the input area, the finger appearing twice in the image section 11 , 12 within a certain time frame, can e.g. B. correspond to the double click with a computer mouse. In this way, all different signals that can be generated by a computer mouse can be generated.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, wo eine durch eine Schaufensterscheibe 1a eines Schaufensters gebildete Projektionswand 2a in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 durch einen Projektor (nicht gezeigt) angestrahlt wird. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 sind Kameras 5a und 6a jedoch nicht in Projektionsrichtung hinter der Projektionswand 2a, sondern im Gebäudeinneren davor angeordnet. Die Kameras 5a und 6a sind jeweils auf einen Spiegel 18 bzw. 19 gerichtet. Die Anordnung der Kameras und der Spiegel ist so gewählt, dass die gleichen Gesichtsfelder wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 abgebildet werden, nur in entgegengesetzter Blickrichtung. Referring now to FIG. 2, where a projection wall 2 formed by a display window 1 a of a shop window a (not shown) in the same manner as in the embodiment of FIG. 1 by a projector is illuminated. In contrast to the exemplary embodiment of FIG. 1, cameras 5 a and 6 a are however not arranged behind the projection wall 2 a in the projection direction, but in front of it inside the building. The cameras 5 a and 6 a are each directed at a mirror 18 and 19 , respectively. The arrangement of the cameras and the mirrors is chosen such that the same fields of view as in the embodiment of FIG. 1 are shown, only in the opposite direction of view.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 ist eine einzige elektronische Kamera 20 auf ein durch einen Projektor 3b auf eine durchsichtige Projektionswand 2b geworfenes Bild gerichtet und die optische Achse ihrer Abbildungseinrichtung schräg verlaufend zu der Projektionswand 2b so angeordnet, dass in einen das Projektionsbild erfassenden Gesichtsfeldausschnitt nur ein Teil eines zur Schalteingabe vorgestreckten Arms fällt. Wenn man dafür sorgt, dass sich der durch den Gesichtsfeldausschnitt erfasste Hintergrund oberhalb des Arms nicht ändert. Zur Ermittlung der Fingerposition kann hier zweckmäßig ein Bilddifferenzauswerfverfahren angewandt werden, bei dem der am höchsten gelegene Bildbereich ermittelt wird, der verändert ist. Letztere Änderung muß durch zur Eingabe den auf die Projektionswand 2b aufgesetzten Zeigefinger bewirkt sein. In the embodiment of FIG. 4, a single electronic camera 20 is directed to an image thrown by a projector 3 b onto a transparent projection wall 2 b and the optical axis of its imaging device is arranged obliquely to the projection wall 2 b so that the projection image is in one only a part of an arm stretched out for switching input falls. If you make sure that the background captured by the field of view does not change above the arm. To determine the finger position, an image difference ejection method can expediently be used here, in which the image region which is located at the highest and which is changed is determined. The latter change must be effected by the index finger placed on the projection wall 2 b for input.

Abweichend von der in Fig. 4 gezeigten Position ließe sich die Kamera 20 im Projektionshalbraum auch an beliebigen anderen Stellen, z. B. neben dem Projektor oder oberhalb des Projektionskegels, anordnen. Auch in diesen Fällen lässt sich die Zeigefingerposition durch ein Differenzbildverfahren ermitteln. In a departure from the position shown in FIG. 4, the camera 20 could also be placed in any other place in the projection half space, e.g. B. next to the projector or above the projection cone. In these cases, too, the index finger position can be determined using a differential image method.

Es versteht sich, dass zur Berührungsbetätigung nicht unbedingt eine Berührung der Projektionswand bzw. Eingabefläche erfolgen muß, sondern auch eine Annäherung ausreichend sein kann. It goes without saying that touch actuation does not necessarily involve touching the Projection screen or input surface must take place, but also an approximation can be sufficient.

Einer oder mehrere Eingabebereiche können in bezug auf die Projektionswand feststehend oder in Zahl und Anordnung auf der Wand variabel an unterschiedliche projizierte Bilder gekoppelt sein. One or more input areas can be related to the projection screen fixed or variable in number and arrangement on the wall to different projected images.

Zweckmäßig registriert die Bildauswertungseinrichtung Bewegungen des Zeigefingers in Echtzeit. The image evaluation device expediently registers movements of the index finger Real time.

Es versteht sich, dass bei Verwendung mehrerer Kameras mit parallel zur Eingabefläche verlaufenden Abbildungsachsen auch ein nur angenähert paralleler Verlauf möglich ist, derart, dass die den Finger oder das Zeigeelement erfassenden Kameras die betreffenden, den Finger oder ein Zeigeelement enthaltenden Bildfeldausschnitte von der Schaufensterinnenseite her schräg durch die Fensterscheibe hindurch erfassen. It is understood that when using multiple cameras with parallel to Input surface running mapping axes also an only approximately parallel course is possible, such that the cameras capturing the finger or the pointing element those in question containing the finger or a pointing element Fields of view from the inside of the shop window diagonally through the window pane grasp through.

Claims

1. Interactive projection system with a projection screen ( 2 ) onto which images can be projected, which contains at least one input area ( 9 ) for inputs by system users, and with an image recording and evaluation device ( 5-8 ) that detects touch operations of the input area ( 9 ). , characterized in that the images are visible on the rear side of the projection wall ( 2 ) in the projection direction and this side is provided for touch actuations of the input area ( 9 ).

2. Projection system according to claim 1, characterized in that the projection screen ( 2 ) is transparent.

3. Projection system according to claim 1 or 2, characterized in that the projection wall ( 2 ) is formed by part of a transparent pane ( 1 ).

4. Projection system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the image recording and evaluation device has an imaging device ( 20 ) with an oblique to the projection wall ( 2 b) extending optical axis such that in the field of view of the imaging device ( 20 ) in addition to the projected image, only a part of the arm of a user who accesses the input area approximately perpendicular to the projection wall ( 2 b) and includes the index finger falls.

5. Projection system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the image recording and evaluation device ( 5-8 ) has at least one imaging device ( 5 , 6 ) with an imaging axis extending parallel to the projection wall ( 2 ).

6. Projection system according to claim 5, characterized in that the imaging axis is directed towards a background against which the index finger ( 10 ) of a user operating the input area ( 9 ) with the index finger ( 10 ) stands out.

7. Projection system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the image recording and evaluation device ( 5-8 ) is provided for determining the position of a certain point of the shown index finger of a user, preferably the fingertip or the center of gravity.

8. Projection system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the image recording and evaluation device ( 5-8 ) one in the projection direction in the half space behind the projection wall ( 2 a) arranged deflection mirror ( 18 , 19 ) and one in the half space Camera ( 5 a, 6 a) arranged in front of the projection wall and directed towards the deflecting mirror ( 18 , 19 ).

9. Projection system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the image recording and evaluation device ( 5-8 ) is provided for recognizing the actuation of the input area based on a difference image evaluation, an outline detection or / and an evaluation of brightness and color differences is.

10. Input system with an input surface containing input areas and a touch actuation of the input areas recognizing image recording and evaluation device ( 5-8 ), characterized in that the image recording and evaluation device ( 5-8 ) with at least one imaging device ( 5 , 6 ) has an imaging axis extending parallel to the input surface.

11. Input system according to claim 10, characterized, that the input surface is a through rear projection, front projection, a picture tube or has a temporarily generated image in some other way.

12. Input system according to claim 10 or 11, characterized, that the input surface has a permanent image.